一维云粒子激光探测仪研制及探测数据分析

阐述基于Mie散射理论和激光技术而研制的云粒子探测仪的相关问题。利用m量级的小孔光阑模拟感应区域的散射光,并对系统的探测敏感区域面积进行测定;通过使用不同直径的标准粒子对系统进行标定,得到可靠的响应曲线,用于定量测量云粒子尺度谱及粒子数密度。在进行了一系列实验室内的实验之后,将仪器装载在飞机上进行穿云飞行测量实验,表明了该仪器在飞行过程中工作正常、稳定,并且能够即时地显示采样区内云粒子尺度谱分布和数浓度;通过分析探测得到的数据,并与云粒子谱分布进行比较,确认了探测数据有效可靠,反映了该仪器具有良好的测云能力。     

一维云粒子激光探测仪研制及探测数据分析

阐述基于Mie散射理论和激光技术而研制的云粒子探测仪的相关问题。利用m量级的小孔光阑模拟感应区域的散射光,并对系统的探测敏感区域面积进行测定;通过使用不同直径的标准粒子对系统进行标定,得到可靠的响应曲线,用于定量测量云粒子尺度谱及粒子数密度。在进行了一系列实验室内的实验之后,将仪器装载在飞机上进行穿云飞行测量实验,表明了该仪器在飞行过程中工作正常、稳定,并且能够即时地显示采样区内云粒子尺度谱分布和数浓度;通过分析探测得到的数据,并与云粒子谱分布进行比较,确认了探测数据有效可靠,反映了该仪器具有良好的测云能力。     

Investigation of stimulated rotational Raman scattering of the high-power broadband laser with applied angular dispersion

Smoothing by spectral dispersion （SSD） leads to considerable improvement on laser-irradiation uniformity in far field for fusion lasers. Phase modulation in time and spectral angular dispersion （SAD） across the beam introduced by SSD will affect the stimulated rotational Raman scattering （SRRS） gain in the near field. This paper focuses on the influence of SAD on SRRS gain under different laser conditions. Results show that the SAD will aggravate the generation of SRRS when the laser initial additional phase is constant. On the contrary, the SAD can reduce the SRRS gain if appropriate SSD parameters are adopted when the laser initial additional phase is variable. SSD has a certain application prospect in SRRS suppression.     

可见／红外光谱区烟尘浓度测量问题的研究

在透射法烟尘浓度测量中,采用非独立模式算法分别在可见、红外、可见/红外三个光谱区计算了烟尘浓度.通过对三个光谱区烟尘浓度反演结果的准确度,线性度以及灵敏度进行分析比较,确定了透射法烟尘浓度测量的最佳光谱区为可见/红外区.同时模拟了不同粒径分布,不同体积浓度的水滴分散系对烟尘浓度测量结果的影响.仿真计算结果表明,在可见/红外光谱区,烟尘浓度的反演结果与真值基本吻合.采用限定的消光比方法能够最大限度地克服水滴的影响,使测量的精度和可靠性明显提高.对测量的消光值加入2%随机噪声时,烟尘浓度的反演仍能得到满意的结果.     

Reflectivity of some materials at 94 GHz

In order to better understand the characteristics of discrete natural land clutter at millimeter wavelengths, an experimental investigation of the relative reflectivity of various materials at 94 GHz was performed using a substitution technique. The data show that nonconducting materials have a relative reflectivity on the order of 2–3%, and that absorbed water can increase the relative reflectivity significantly.     

高功率激光装置的线性传输特性

在菲涅耳数的基础上重新定义了衍射特征量,并将其定义扩展至聚焦或发散光路,定义了一个光学系统中各光学元件衍射特征量的符号。通过全新的定义和扩展,研究了波前畸变对近场调制度的影响以及正弦调频光谱色散平滑光束衍射传输引入的幅频调制的大小。以神光-Ⅲ主机主放大级为例,研究了元件波前畸变对近场调制度的影响以及正弦调频光谱色散平滑光束衍射传输引入的幅频调制的大小。衍射特征量与能流分布F相结合,可以作为评价高功率激光装置线性传输效应的一项受限指标,指导高功率激光装置的设计。     

高功率激光装置的线性传输特性

在菲涅耳数的基础上重新定义了衍射特征量,并将其定义扩展至聚焦或发散光路,定义了一个光学系统中各光学元件衍射特征量的符号。通过全新的定义和扩展,研究了波前畸变对近场调制度的影响以及正弦调频光谱色散平滑光束衍射传输引入的幅频调制的大小。以神光-Ⅲ主机主放大级为例,研究了元件波前畸变对近场调制度的影响以及正弦调频光谱色散平滑光束衍射传输引入的幅频调制的大小。衍射特征量与能流分布F相结合,可以作为评价高功率激光装置线性传输效应的一项受限指标,指导高功率激光装置的设计。     

极高反射率氧碘激光腔镜研制

 报道了反射率大于99.9%的氧碘激光腔镜的研制工艺及其反射率测试结果。对该工艺制作的样品进行了激光损伤实验,实验结果表明能够满足目前COIL激光器的阈值要求。     

极高反射率氧碘激光腔镜研制

报道了反射率大于９９．９％的氧碘激光腔镜的研制工艺及其反射率测试结果。对该工艺制作的样品进行了激光损伤实验,实验结果表明能够满足目前ＣＯＩＬ激光器的阈值要求。     

云的红外辐射模型综述

介绍了云的分类和组成,以及云的红外辐射模型(包括二流近似、灰体近似和黑体近似模型),测量了云的红外光谱辐射。分析表明:二流近似模型可用于云层对太阳和大气中红外波段的反射、透射和云自身的辐射。黑体近似模型和灰体近似模型主要用于对云层较粗略的估算,灰体模型可近似描述8～12μm波段的辐射,且形式上比较简单,是一种常用的简化模型。     

极高反射率氧碘激光腔镜研制

报道了反射率大于99.9%的氧碘激光腔镜的研制工艺及其反射率测试结果。对该工艺制作的样品进行了激光损伤实验,实验结果表明能够满足目前COIL激光器的阈值要求。     

用于第一镜表面的金属玻璃薄膜研究

为解决大口径非晶金属第一镜实现难题,在研究块体金属玻璃Co61.2B26.2Si7.8Ta4.8材料基础上,采用金属玻璃块体材料制作拼接成溅射靶材,通过非平衡磁控溅射镀膜方法,实现了Co61.2B26.2Si7.8Ta4.8非晶金属薄膜第一镜。研究结果表明：通过成分设计及合成靶材的设计,能够实现与块体金属玻璃具有相同光学特性的非晶薄膜第一镜;通过Cr成分改进,能够进一步提高非晶金属薄膜第一镜在可见光波段的光谱反射率。     

The effects of rain clutter on millimeter radar performance

The effects of rain clutter on millimeter radar performance are investigated at 35, 94 and 140GHz frequencies, including rain attenuation, radar reflectivity, maximum radar range and equivalent target cross section.     

Analysis of Threshold Current and Wall-Plug Efficiency of Diode Lasers with Asymmetric Facet Reflectivity

Threshold current and differential quantum efficiency of broad contact lasers with asymmetric facet reflectivity are discussed with the purpose to reveal factors essential for optimisation of the wall-plug efficiency of such lasers. Lasers with low front facet reflectivity and short cavity often exhibit behaviour difficult to explain with a classical theory. More rigorous calculation performed in this work show that differential quantum efficiency is indeed less affected by a change of the front facet reflectivity or cavity length than predicted by such theory. These findings greatly simplify criteria for optimisation of the wall-plug efficiency of broad contact lasers with coated facets.     

外腔半导体激光器中激光二极管端面反射率的谱特性分析

考虑到端面反射率与波长有关 ,且带宽有限的实验事实 ,以及增益谱随载流子密度变化的因素 ,着重分析了激光二极管 (L D)镀膜端面反射率带宽、极小波长位置参量对光栅外腔激光器 (ECL D)调谐范围的影响。分析表明 ,除了 L D镀膜端面剩余反射率值、外腔反馈效率等因素之外 ,增大反射率带宽、精确控制极小波长位置是进一步挖掘 ECL D调谐范围的有效措施。增大反射率带宽 ,可更有效地提高参考载流子密度 ,延伸长波长端调谐区域 ,抑制 F- P腔影响。在确定的条件下 ,优化后的极小波长位置对应于调谐范围的极大值。理论分析结果较好地解释了实验现象     

20 μm单微液滴的产生和特性研究

利用阴影成像法对毛细管喷嘴生成单微液滴的特性进行了观测,研究了单微液滴生成的具体过程,以及气体背压,调制频率和调制电压对单微液滴产生的影响,优化了生成大小和空间分布均匀单微液滴的条件.结果表明：调制频率在0.8—1.8MHz之内,调制电压10V,背推压3.5MPa是获得20μm单微液滴的最佳条件.     

Dispersive Coherence Spectrotomography with White-Light Continuum

We propose dispersive coherence spectrotomography with white-light continuum to extract both range and spectral properties inside a medium. The main feature is that the dispersive coherence spectrotomography has a high dynamic range in depth and high signal-to-noise ratio making the most of the extreme brightness of the white-light continuum.     

提高光通量的软X射线非周期多层膜的数值模拟

 在周期多层膜基础上,采用随机数方法找到适当的非周期膜系, 极大地提高了反射光通量,并给出了整体设计步骤。模拟计算结果表明非周期多层膜能扩展带宽和提高反射率积分值。在12.4～20.1nm波段内,最佳非周期多层膜与峰值在中心波长λ=16.25nm处 的周期多层膜相比,理论积分反射率提高了75%。多个多层膜组成系统的积分强度无明显改善。     

提高光通量的软X射线非周期多层膜的数值模拟

在周期多层膜基础上,采用随机数方法找到适当的非周期膜系, 极大地提高了反射光通量,并给出了整体设计步骤。模拟计算结果表明非周期多层膜能扩展带宽和提高反射率积分值。在12.4～20.1nm波段内,最佳非周期多层膜与峰值在中心波长λ=16.25nm处 的周期多层膜相比,理论积分反射率提高了75%。多个多层膜组成系统的积分强度无明显改善。